Java精选笔记_集合概述(Collection接口、Collections工具类、Arrays工具类)

集合概述

    集合有时又称为容器，简单地说，它是一个对象，能将具有相同性质的多个元素汇聚成一个整体。集合被用于存储、获取、操纵和传输聚合的数据。

使用集合的技巧

看到Array就是数组结构，有角标，查询速度很快。 

看到link就是链表结构：增删速度快，而且有特有方法。addFirst； addLast；removeFirst()； removeLast()； getFirst()；getLast()； 

看到hash就是哈希表，就要想到哈希值，就要想到唯一性，就要想到存入到该结构的中的元素必须覆盖hashCode，equals方法。 

看到tree就是二叉树，就要想到排序，就要想到用到比较。

比较的两种方式

    一个是Comparable：覆盖compareTo方法； 一个是Comparator：覆盖compare方法。


LinkedHashSet，LinkedHashMap:这两个集合可以保证哈希表有存入顺序和取出顺序一致，保证哈希表有序。

集合什么时候用

    当存储的是一个元素时，就用Collection。
    当存储对象之间存在着映射关系时，就使用Map集合。 
    保证唯一，就用Set。不保证唯一，就用List。

集合按照其存储结构可以分为两大类，即单列集合Collection和双列集合Map

Collection：单列集合类的根接口，用于存储一系列符合某种规则的元素，它有两个重要的子接口，分别是List和Set。其中，List的特点是元素有序、元素可重复。Set的特点是元素无序并且不可重复。List接口的主要实现类有ArrayList和LinkedList，Set接口的主要实现类有HashSet和TreeSet。

Map：双列集合类的根接口，用于存储具有键(Key)、值(Value)映射关系的元素，每个元素都包含一对键值，在使用Map集合时可以通过指定的Key找到对应的Value，例如根据一个学生的学号就可以找到对应的学生。Map接口的主要实现类有HashMap和TreeMap。

Collection接口

    Collection是所有单列集合的父接口，因此在Collection中定义了单列集合(List和Set)通用的一些方法，这些方法可用于操作所有的单列集合。
public interface Collection<E> extends Iterable<E>
E可以为任何类

常用方法

    boolean add(E obj)                  将指定对象obj新增至集合内，增加成功传回true，否则传回false
    boolean addAll(Collection c)    将指定集合c内所有元素新增至集合内，增加成功传回true，否则传回false
    viod clear()                               将集合内所有元素清空
    boolean isEmpty()                    检查集合内是否没有任何元素，如果是传回true，否则传回false
    Iterator iterator()                       将集合内的元素信息转存成Iterator对象
    boolean remove(Object obj)     将指定元素obj从集合内移除，成功移除传回true，否则传回false
    int size()                                    将集合内的元素总数传回
    Object[] toArray()                      将集合内的元素转存到数组后传回该数组

Collection实现类

    AbstractCollection                实现大多数Collection接口
    AbstractList                          扩展AbstractCollection并实现大多数List接口
    AbstractSequentialList         为了被类集使用而扩展AbstractList，该类集是连续而不是用随机方式访问其元素
    LinkedList                             通过扩展AbstractSequentialList来实现连接表
    ArrayList                               通过扩展AbstractList来实现动态数组
    AbstractSet                          扩展AbstractCollection并实现大多数AbstractSet
    HashSet                               为了使用散列表而扩展AbstractSet
    TreeSet                                实现存储在树中的一个集合，扩展扩展AbstractSet

Collections工具类

    它的出现给集合操作提供了更多的功能。这个类不需要创建对象，内部提供的都是静态方法。

静态方法

      Collections.sort(list);                                           list集合进行元素的自然顺序排序。
      Collections.sort(list,new ComparatorByLen());   按指定的比较器方法排序。

class ComparatorByLen implements Comparator<String> {
    public int compare(String s1,String s2) {
        int temp = s1.length()-s2.length();
        return temp==0
        s1.compareTo(s2):temp;
    }
}


        Collections.binarySearch();                                折半查找
        Collections.max(list);                                          返回list中字典顺序最大的元素。
        int index = Collections.binarySearch(list,"zz");   二分查找，返回角标。必须是有序的
        Collections.fill();                                                  可以将list集合中的所有元素替换成指定元素。
        Collections.repalceAll(list,"要被替换的","替换的值");         可以将list集合中的指定元素替换成指定元素。
        Collections.reverse();                                          反转
        Collections.reverseOrder(参数是比较器);           逆向反转排序。倒序。
        Collections.shuffle(list);                                     随机对list中的元素进行位置的置换。

Collection 和 Collections的区别

Collections是个java.util下的类，是针对集合类的一个工具类,提供一系列静态方法,实现对集合的查找、排序、替换、线程安全化（将非同步的集合转换成同步的）等操作。

Collection是个java.util下的接口，它是各种集合结构的父接口，继承于它的接口主要有Set和List,提供了关于集合的一些操作,如插入、删除、判断一个元素是否其成员、遍历等。

Arrays工具类

用于操作数组对象的工具类，里面都是静态方法。 

1、使用Arrays的sort()方法排序
2、使用Arrays的binarySearch(Object[] a, Object key)方法查找元素
3、使用Arrays的copyOfRange(int[] original, int from, int to)方法拷贝元素
      将数组中指定范围的元素复制到一个新的数组中，该方法中参数original表示被复制的数组，from表示被复制元素的初始索引（包括），to表示被复制元素的最后索引（不包括）
4．使用Arrays的fill(Object[] a, Object val)方法填充元素
      该方法可以将指定的值赋给数组中的每一个元素
5．使用Arrays的toString(int[] arr)方法把数组转换为字符串
      该方法并不是对Object类toString()方法的重写，只是用于返回指定数组的字符串形式

数组转换成list集合

String[] arr = {"abc","kk","qq"}; 
List<String> list = Arrays.asList(arr);        //将arr数组转成list集合。 
好处：可以通过list集合中的方法来操作数组中的元素：isEmpty()、contains、indexOf、set； 
注意（局限性）：数组是固定长度，不可以使用集合对象增加或者删除等，会改变数组长度的功能方法。比如add、remove、clear。（会报不支持操作异常UnsupportedOperationException）；


如果数组中存储的是引用数据类型，直接作为集合的元素可以直接用集合方法操作。
如果数组中存储的是基本数据类型，asList会将数组实体作为集合元素存在。

集合变数组

用的是Collection接口中的方法：toArray(); 

如果给toArray传递的指定类型的数据长度小于了集合的size，那么toArray方法，会自定再创建一个该类型的数据，长度为集合的size。

如果传递的指定的类型的数组的长度大于了集合的size，那么toArray方法，就不会创建新数组，直接使用该数组即可，并将集合中的元素存储到数组中，其他为存储元素的位置默认值null。 

所以，在传递指定类型数组时，最好的方式就是指定的长度和size相等的数组。  

好处：
限定了对集合中的元素进行增删操作，只要获取这些元素即可。